Установка для выработки тепловой и механической энергии и способ ее работы Российский патент 2025 года по МПК F02C3/00 F28B5/00 F28B7/00 B01D5/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для экологически чистой выработки механической и тепловой энергии.

Известна установка для выработки тепловой и механической энергии и способ ее регулирования (патент РФ № 2723264, опубл. 09.06.2020), состоящая из камеры сгорания, соединенной с парогазовой турбиной, охладителей отработанных газов, конденсатора диоксида углерода, соединенного с тепловым насосом, компрессора, источника кислорода и источника углеродсодержащего топлива, соединенных с камерой сгорания, при этом установка дополнительно содержит контур утилизации низкопотенциальной тепловой энергии, который включает в себя турбодетандер, соединенный с генератором, конденсатор низкокипящего рабочего тела, насос низкокипящего рабочего тела и по меньшей мере три теплообменника-утилизатора, выполненных с возможностью передачи тепла от отработанных газов к низкокипящему рабочему телу, причем температура низкокипящего рабочего тела возрастает в направлении от конденсатора низкокипящего рабочего тела к турбодетандеру, по меньшей мере один теплообменник-утилизатор соединен со вторым охладителем и контактным теплообменником, выполненным с возможностью подачи насосом сконденсированной из отработанных газов воды через по меньшей мере один другой теплообменник-утилизатор в первый охладитель отработанных газов и к потребителю, по меньшей мере один третий теплообменник-утилизатор также выполнен с возможностью передачи тепла низкокипящему рабочему телу контура утилизации от воды, отводящейся насосом из второго контактного теплообменника и поступающей к потребителю и к блоку охлаждения воды, а также установка дополнительно содержит датчик температуры атмосферного воздуха.

Известна установка для выработки тепловой и механической энергии и способ ее работы, выбранный в качестве наиболее близкого аналога (патент РФ № 2759793, опубл. 17.11.2021), включающая камеру сгорания, соединенную с парогазовой турбиной, устройство ожижения диоксида углерода, соединенное с холодильной установкой, источник кислорода, источник сжиженного природного газа (СПГ), контактные теплообменники низкого и высокого давления, соединенные с компрессором. Линия подачи СПГ соединена с первичной зоной камеры сгорания и включает насос СПГ, теплообменник-утилизатор холода СПГ, расположенный в устройстве, и теплообменник для подогрева СПГ. Линия подачи кислорода соединена с первичной зоной камеры сгорания и включает кислородный насос, теплообменник-утилизатор холода кислорода, расположенный в устройстве, и теплообменник для подогрева кислорода. Теплообменники выполнены с возможностью охлаждения воды, поступающей в контактный теплообменник низкого давления. Линия подачи диоксида углерода соединена с первичной и вторичной зонами камеры сгорания и включает насос, подогреватель, выполненный с возможностью охлаждения воды, поступающей в по меньшей мере один контактный теплообменник, и рекуперативный охладитель отработанных газов. Линия подачи воды в камеру сгорания соединена с первичной и вторичной зонами камеры сгорания и включает насос, соединенный с контактным теплообменником низкого давления, и рекуперативный охладитель отработанных газов. Способ работы установки для выработки тепловой и механической энергии по любому из предыдущих пунктов, в котором: в первичную зону камеры сгорания насосами подают сжиженный природный газ (СПГ) и кислород, которые, проходя через устройство ожижения диоксида углерода, охлаждают отработанные газы до температуры, необходимой для конденсации диоксида углерода при заданном давлении, а проходя через теплообменники для подогрева СПГ и кислорода, охлаждают воду, которая подается в контактный теплообменник низкого давления для охлаждения отработанных газов; в первичную и вторичную зоны камеры сгорания насосами диоксида углерода и воды по линиям подачи диоксида углерода и воды подают соответственно диоксид углерода и воду, при этом воду по линии подачи воды в камеру сгорания забирают из контактного теплообменника низкого давления и, направляя через рекуперативный охладитель отработанных газов, нагревают перед подачей в камеру сгорания, а диоксид углерода забирают из устройства ожижения диоксида углерода и подают через теплообменник для подогрева диоксида углерода, где он охлаждает воду, которую подают в по меньшей мере один контактный теплообменник, направляя диоксид углерода далее по линии подачи диоксида углерода через рекуперативный охладитель отработанных газов, его нагревают перед подачей в камеру сгорания, отработанные газы из камеры сгорания подают на парогазовую турбину, после которой, пройдя рекуперативные охладители отработанных газов, они поступают в контактный теплообменник низкого давления, где за счет охлаждения конденсируют часть воды из отработанных газов, далее компрессором повышают давление отработанных газов и подают в контактный теплообменник высокого давления, где конденсируют оставшуюся часть воды из отработанных газов, после этого отработанные газы подают в устройство ожижения диоксида углерода, где отработанные газы охлаждают в том числе и холодильной установкой.

К недостаткам представленных аналогов можно отнести относительно низкий КПД цикла установки, а также повышенный расход кислорода в установке за счет необходимости продувки конденсатора диоксида углерод с выбросом излишков кислорода, не участвовавших в горении, в атмосферу. То есть для обеспечения работоспособности конденсатора диоксида углерода осуществляется его постоянная продувка с выбросом несконденсированных газов в атмосферу, что экономически не выгодно и происходит загрязнение окружающей среды.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении КПД установки, снижении расхода кислорода, а также в повышении экологических показателей.

Технический результат достигается установкой для выработки тепловой и механической энергии, состоящей из камеры сгорания, соединенной с парогазовой турбиной, линии подачи диоксида углерода в камеру сгорания, рекуперативных охладителей отработанных газов, конденсатора диоксида углерода, соединенного с холодильной установкой, источника кислорода и источника сжиженного природного газа (СПГ), соединенных линиями подачи кислорода и СПГ с камерой сгорания через теплообменники-утилизаторы холода, расположенные в конденсаторе диоксида углерода, и теплообменники подогрева кислорода и СПГ, контактных теплообменников низкого и высокого давления, соединенных с компрессором, подогревателя диоксида углерода, при этом включает вторую камеру сгорания, соединенную с источником СПГ линией подачи СПГ через теплообменник-утилизатор конденсатора диоксида углерода и теплообменник подогрева СПГ, при этом вторая камера сгорания соединена линией отвода несконденсированных газов с конденсатором диоксида углерода, также выход парогазовой турбины соединен со входом второй камеры сгорания, выход которой соединен с конденсатором диоксида углерода последовательно через рекуперативные охладители отработанных газов, контактный теплообменник низкого давления, компрессор и контактный теплообменник высокого давления.

Линия отвода несконденсированных газов из конденсатора диоксида углерода включает теплообменник подогрева несконденсированных газов.

Контактный теплообменник низкого давления включает по меньшей мере две секции подачи воды, контактирующей с отработанными газами, по меньшей мере одна из этих секций соединена с подогревателем сетевой воды, один из входов которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника низкого давления, а по меньшей мере одна другая секция соединена с теплообменниками для подогрева кислорода и СПГ, теплообменником подогрева несконденсированных газов и подогревателем диоксида углерода, соединенными с одним из выходов для воды контактного теплообменника низкого давления, при этом контактный теплообменник высокого давления включает по меньшей мере одну секцию подачи воды, контактирующую с отработанными газами, и соединенную с подогревателем диоксида углерода, один из входов которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника высокого давления.

Линия подачи диоксида углерода в камеру сгорания выполнена с возможностью подачи диоксида углерода в эту камеру сгорания насосом-регулятором через подогреватель диоксида углерода и рекуперативный охладитель отработанных газов, линия подачи воды в камеру сгорания выполнена с возможностью подачи воды из контактного теплообменника низкого давления в эту камеру сгорания насосом-регулятором через другой рекуперативный охладитель отработанных газов, кроме того подача воды через по меньшей мере две секции подачи воды контактного теплообменник низкого давления обеспечивается циркуляционным насосом, вход которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника низкого давления, а подача воды через по меньшей мере одну секцию подачи воды контактного теплообменника высокого давления обеспечивается циркуляционным насосом, вход которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника высокого давления, при этом линии подачи кислорода и СПГ также включают насосы-регуляторы, а парогазовая турбина соединена с электрогенератором.

Технический результат также достигается способом работы установки для выработки тепловой и механической энергии, включающим:

в камере сгорания сжигают сжиженный природный газ (СПГ) при избытке кислорода, которые, проходя по линиям подачи СПГ и кислорода от источников СПГ и кислорода через конденсатор диоксида углерода, охлаждают отработанные газы до температуры конденсации диоксида углерода, а проходя через теплообменники подогрева СПГ и кислорода, охлаждают воду, которую подают в контактный теплообменник низкого давления для охлаждения отработанных газов,

в камеру сгорания по линии подачи диоксида углерода из конденсатора диоксида углерода подают диоксид углерода через подогреватель диоксида углерода, где он охлаждает воду, которую подают в контактные теплообменники низкого и высокого давления, направляя диоксид углерода далее по линии подачи диоксида углерода через рекуперативный охладитель отработанных газов, его нагревают перед подачей в камеру сгорания, также в камеру сгорания подают воду по линии подачи воды из контактного теплообменника низкого давления через другой рекуперативный охладитель отработанных газов,

газы, полученные в результате сгорания, из камеры сгорания подают на парогазовую турбину, после которой их подают во вторую камеру сгорания, в которую по линии подачи СПГ подают СПГ, прошедший теплообменник подогрева СПГ, и подают содержащие кислород газы из конденсатора диоксида углерода по линии отвода несконденсированных газов, далее во второй камере сгорания полученную смесь сжигают, после чего отработанные газы направляют через рекуперативные охладители отработанных газов в контактный теплообменник низкого давления, где за счет охлаждения конденсируют часть воды из отработанных газов, далее компрессором с приводом от электродвигателя повышают давление отработанных газов и подают в контактный теплообменник высокого давления, где конденсируют оставшуюся часть воды из отработанных газов,

после этого отработанные газы подают в конденсатор диоксида углерода, где их охлаждают в том числе и холодильной установкой до температуры конденсации диоксида углерода.

Содержащие кислород газы из конденсатора диоксида углерода по линии отвода несконденсированных газов подают во вторую камеру сгорания через теплообменник подогрева несконденсированных газов.

Из контактного теплообменника низкого давления воду для охлаждения отработанных газов подают к по меньшей мере одной из по меньшей мере двух секций контактного теплообменника низкого давления через подогреватель сетевой воды, а к по меньшей мере одной другой секции - через теплообменники подогрева кислорода и СПГ, теплообменник подогрева несконденсированных газов и подогреватель диоксида углерода, при этом из контактного теплообменника высокого давления воду для охлаждения отработанных газов подают к по меньшей мере одной секции контактного теплообменника высокого давления через подогреватель диоксида углерода, а излишки сжиженной воды и диоксида углерода выводят из установки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана схема установки для выработки тепловой и механической энергии.

На чертеже представлены следующие обозначения:

1 – вторая камера сгорания;

2 – насос-регулятор подачи кислорода;

3 – конденсатор диоксида углерода;

4 – насос-регулятор подачи СПГ;

5 – насос-регулятор подачи диоксида углерода;

6 – насос-регулятор подачи воды;

7 –камера сгорания;

8 – линия подачи кислорода;

9 – теплообменник подогрева кислорода и СПГ;

10 – линия подачи СПГ;

11 – рекуперативный охладитель отработанных газов;

12 – парогазовая турбина;

13 – линия подачи воды в КС (7);

14 – электрогенератор;

15 – контактный теплообменник низкого давления;

16 – теплообменник-утилизатор холода кислорода;

17 – теплообменник-утилизатор холода СПГ;

18 – компрессор;

19 – контактный теплообменник высокого давления;

20 – линия подачи диоксида углерода;

21 – подогреватель диоксида углерода;

22 – рекуперативный охладитель отработанных газов;

23 – циркуляционный насос охлаждающей воды контактного теплообменника (15) низкого давления;

24 – циркуляционный насос охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления;

25 – теплообменник подогрева газов из конденсатора (3) диоксида углерода;

26 – подогреватель сетевой воды;

27 – циркуляционный насос сетевой воды;

28 – холодильная установка;

29 – вторая секция подачи воды контактного теплообменника (15);

30 – первая секция подачи воды контактного теплообменника (15);

31 – электродвигатель.

Стрелками показаны направления движения сред в установке.

Установка для выработки тепловой и механической энергии состоит из камеры сгорания (7), соединенной с парогазовой турбиной (12), линии (20) подачи диоксида углерода в камеру сгорания (7), рекуперативных охладителей (22, 11) отработанных газов, конденсатора (3) диоксида углерода, соединенного с холодильной установкой (28). Источник кислорода и источник сжиженного природного газа (СПГ) соединены линиями (8, 10) подачи кислорода и СПГ с камерой сгорания (7) через теплообменники-утилизаторы (16, 17) холода, расположенные в конденсаторе (3) диоксида углерода, и теплообменники (9) подогрева кислорода и СПГ. Контактные теплообменники (15, 19) низкого и высокого давления соединены с компрессором (18). Также установка содержит подогреватель (21) диоксида углерода.

Дополнительно установка включает вторую камеру сгорания (1), соединенную с источником СПГ линией подачи (10) СПГ через теплообменник-утилизатор (17) конденсатора (3) диоксида углерода и теплообменник (9) подогрева СПГ, что обеспечивает повышение эффективности установки за счет рециркуляции тепловой энергии. При этом вторая камера сгорания (1) соединена линией отвода несконденсированных газов с конденсатором (3) диоксида углерода, что обеспечивает возврат несгоревшего кислорода в цикл энергетической установки, уменьшая таким образом расход кислорода в установке, а кроме того устраняется необходимость постоянной продувки конденсатора (5) диоксида углерода. Выход парогазовой турбины (12) соединен со входом второй камеры сгорания (1), что также уменьшает расход кислорода в установке за счет использования несгоревшего в камере сгорания (7) кислорода, содержащегося в отработанных газах.

Выход второй камеры сгорания (1) соединен с конденсатором (3) диоксида углерода последовательно через рекуперативные охладители (22, 11) отработанных газов, контактный теплообменник (15) низкого давления, компрессор (18) и контактный теплообменник (19) высокого давления, что повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки, а также обеспечивает конденсацию воды и диоксида углерода из отработанных газов, что повышает экологичность установки.

Линия отвода несконденсированных газов из конденсатора (5) диоксида углерода включает теплообменник (25) подогрева несконденсированных газов, что дополнительно повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки.

Контактный теплообменник (15) низкого давления включает по меньшей мере две секции (29, 30) подачи воды, контактирующей с отработанными газами, по меньшей мере одна из этих секций (30) соединена с подогревателем (26) сетевой воды, один из входов которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (15) низкого давления, а по меньшей мере одна другая секция соединена с теплообменниками (9) для подогрева кислорода и СПГ, теплообменником (25) подогрева несконденсированных газов и подогревателем (21) диоксида углерода, соединенными с одним из выходов для воды контактного теплообменника (15) низкого давления, при этом контактный теплообменник (19) высокого давления включает по меньшей мере одну секцию подачи воды, контактирующую с отработанными газами, и соединенную с подогревателем (21) диоксида углерода, один из входов которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (19) высокого давления, что дополнительно повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки. Количество секций (29, 30) подачи воды должно составлять не меньше двух, а также должна быть как минимум одна секция подачи воды в конденсаторе (19) высокого давления в противном случае невозможно обеспечить заданный отвод тепла от отработанных газов для конденсации воды при заданном давлении, а верхний предел количества может быть обусловлен только ограниченными размерами самих конденсаторов (15, 19) низкого и высокого давлений.

Линия (20) подачи диоксида углерода в камеру сгорания (7) выполнена с возможностью подачи диоксида углерода в эту камеру сгорания (7) насосом-регулятором (5) через подогреватель (21) диоксида углерода и рекуперативный охладитель (11) отработанных газов, линия (13) подачи воды в камеру сгорания (7) выполнена с возможностью подачи воды из контактного теплообменника (15) низкого давления в эту камеру сгорания (7) насосом-регулятором (6) через другой рекуперативный охладитель (22) отработанных газов, кроме того подача воды через по меньшей мере две секции (29, 30) подачи воды контактного теплообменник (15) низкого давления обеспечивается циркуляционным насосом (23), вход которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (15) низкого давления, а подача воды через по меньшей мере одну секцию подачи воды контактного теплообменника (19) высокого давления обеспечивается циркуляционным насосом (24), вход которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (19) высокого давления, при этом линии (8, 10) подачи кислорода и СПГ также включают насосы-регуляторы (2, 4), что повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки, а парогазовая турбина (12) соединена с электрогенератором (14). Отвод тепла от воды контактного теплообменника (15) низкого давления через теплообменник (26) в сетевую воду обеспечивается циркуляционным насосом сетевой воды (27).

Установка работает следующим образом.

В камере сгорания (7) сжигают сжиженный природный газ (СПГ) при избытке кислорода, что обеспечивает устойчивое горение в камере сгорания (7). СПГ и кислород проходят по линиям (10, 8) подачи СПГ и кислорода от источников СПГ и кислорода через конденсатор (3) диоксида углерода, охлаждают отработанные газы до температуры конденсации диоксида углерода, а проходя через теплообменники (9) подогрева СПГ и кислорода, охлаждают воду, которую подают в контактный теплообменник (15) низкого давления для охлаждения отработанных газов, что повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки.

В камеру сгорания (7) по линии (20) подачи диоксида углерода из конденсатора (3) диоксида углерода подают диоксид углерода через подогреватель (21) диоксида углерода, где он охлаждает воду, которую подают в контактные теплообменники (15, 19) низкого и высокого давления, направляя диоксид углерода далее по линии (20) подачи диоксида углерода через рекуперативный охладитель (11) отработанных газов, его нагревают перед подачей в камеру сгорания (7), что повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки. Также в камеру сгорания (7) подают воду по линии (13) подачи воды из контактного теплообменника (15) низкого давления через другой рекуперативный охладитель (22) отработанных газов, что повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки.

Газы, полученные в результате сгорания, из камеры сгорания (7) подают на парогазовую турбину (12), на которой получают механическую энергию, например, для привода электрогенератора (14). После парогазовой турбины (12) газы подают во вторую камеру сгорания (1), в которую по линии (10) подачи СПГ подают СПГ, прошедший теплообменник (9) подогрева СПГ, и подают содержащие кислород газы из конденсатора (3) диоксида углерода по линии отвода несконденсированных газов, что обеспечивает возврат несгоревшего кислорода в цикл энергетической установки, уменьшая таким образом расход кислорода в установке, а кроме того, устраняется необходимость постоянной продувки конденсатора (3) диоксида углерода.

Далее во второй камере сгорания (1) полученную смесь сжигают, после чего отработанные газы направляют через рекуперативные охладители (22, 11) отработанных газов в контактный теплообменник (15) низкого давления, что обеспечивает повышение выработки тепловой энергии, отдаваемой в теплосеть.

В контактном теплообменнике (15) низкого давления за счет охлаждения конденсируют часть воды из отработанных газов, далее компрессором (18) с приводом от электродвигателя (31) повышают давление отработанных газов и подают в контактный теплообменник (19) высокого давления, где конденсируют оставшуюся часть воды из отработанных газов. После этого отработанные газы подают в конденсатор (3) диоксида углерода, где их охлаждают в том числе и холодильной установкой (28) до температуры конденсации диоксида углерода.

Содержащие кислород газы из конденсатора (3) диоксида углерода по линии отвода несконденсированных газов подают во вторую камеру сгорания (1) через теплообменник (25) подогрева несконденсированных газов, что дополнительно повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки.

Из контактного теплообменника (15) низкого давления воду для охлаждения отработанных газов подают к по меньшей мере одной (30) из по меньшей мере двух секций контактного теплообменника (15) низкого давления через подогреватель (26) сетевой воды, а к по меньшей мере одной другой (29) секции - через теплообменники (9) подогрева кислорода и СПГ, теплообменник (25) подогрева несконденсированных газов и подогреватель (21) диоксида углерода, при этом из контактного теплообменника (19) высокого давления воду для охлаждения отработанных газов подают к по меньшей мере одной секции контактного теплообменника (19) высокого давления через подогреватель (21) диоксида углерода, что повышает рекуперацию тепловой энергии в установке и как следствие повышает КПД установки, а также обеспечивает конденсацию воды и диоксида углерода из отработанных газов, что повышает экологичность установки. Излишки сжиженной воды и диоксида углерода выводят из установки.

Таким образом, процесс сгорания в камере сгорания (7) при избытке кислорода повышает КПД цикла установки за счет обеспечения устойчивого горения в камере сгорания (7), а возврат кислорода, содержащегося в несконденсированных отработанных газах, из конденсатора (3) диоксида углерода во вторую камеру сгорания (1) снижает расход кислорода установкой, что повышает ее эффективность за счет снижения затрат на производство кислорода и при повышении выработки установкой тепловой энергии. Кроме того, обеспечение рекуперации тепловой энергии в установке повышает ее КПД, одновременно позволяя обеспечивать конденсацию воды и диоксида углерода без загрязнения ими атмосферы, повышая экологичность установки.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для экологически чистой выработки механической и тепловой энергии. Установка для выработки тепловой и механической энергии, состоящая из камеры сгорания (7), соединенной с парогазовой турбиной (12), линии (20) подачи диоксида углерода в камеру сгорания (7), рекуперативных охладителей (22, 11) отработанных газов, конденсатора (3) диоксида углерода, соединенного с холодильной установкой (28), источника кислорода и источника сжиженного природного газа (СПГ), соединенных линиями (8, 10) подачи кислорода и СПГ с камерой сгорания (7) через теплообменники-утилизаторы (16, 17) холода, расположенные в конденсаторе (3) диоксида углерода, и теплообменники (9) подогрева кислорода и СПГ, контактных теплообменников (15, 19) низкого и высокого давления, соединенных с компрессором (18), подогревателя (21) диоксида углерода, при этом включает вторую камеру сгорания (1), соединенную с источником СПГ линией подачи (10) СПГ через теплообменник-утилизатор (17) конденсатора (3) диоксида углерода и теплообменник (9) подогрева СПГ, при этом вторая камера сгорания (1) соединена линией отвода несконденсированных газов с конденсатором (3) диоксида углерода, также выход парогазовой турбины (12) соединен со входом второй камеры сгорания (1), выход которой соединен с конденсатором (3) диоксида углерода последовательно через рекуперативные охладители (22, 11) отработанных газов, контактный теплообменник (15) низкого давления, компрессор (18) и контактный теплообменник (19) высокого давления. Также раскрыт способ работы установки для выработки тепловой и механической энергии. Технический результат заключается в повышении КПД установки, снижении расхода кислорода, а также в повышении экологических показателей установки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для выработки тепловой и механической энергии, состоящая из камеры сгорания (7), соединенной с парогазовой турбиной (12), линии (20) подачи диоксида углерода в камеру сгорания (7), рекуперативных охладителей (22, 11) отработанных газов, конденсатора (3) диоксида углерода, соединенного с холодильной установкой (28), источника кислорода и источника сжиженного природного газа (СПГ), соединенных линиями (8, 10) подачи кислорода и СПГ с камерой сгорания (7) через теплообменники-утилизаторы (16, 17) холода, расположенные в конденсаторе (3) диоксида углерода, и теплообменники (9) подогрева кислорода и СПГ, контактных теплообменников (15, 19) низкого и высокого давления, соединенных с компрессором (18), подогревателя (21) диоксида углерода, отличающаяся тем, что включает вторую камеру сгорания (1), соединенную с источником СПГ линией подачи (10) СПГ через теплообменник-утилизатор (17) конденсатора (3) диоксида углерода и теплообменник (9) подогрева СПГ, при этом вторая камера сгорания (1) соединена линией отвода несконденсированных газов с конденсатором (3) диоксида углерода, также выход парогазовой турбины (12) соединен со входом второй камеры сгорания (1), выход которой соединен с конденсатором (3) диоксида углерода последовательно через рекуперативные охладители (22, 11) отработанных газов, контактный теплообменник (15) низкого давления, компрессор (18) и контактный теплообменник (19) высокого давления.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия отвода несконденсированных газов из конденсатора (3) диоксида углерода включает теплообменник (25) подогрева несконденсированных газов.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что контактный теплообменник (15) низкого давления включает по меньшей мере две секции (29, 30) подачи воды, контактирующей с отработанными газами, по меньшей мере одна из этих секций (30) соединена с подогревателем (26) сетевой воды, один из входов которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (15) низкого давления, а по меньшей мере одна другая секция соединена с теплообменниками (9) для подогрева кислорода и СПГ, теплообменником (25) подогрева несконденсированных газов и подогревателем (21) диоксида углерода, соединенными с одним из выходов для воды контактного теплообменника (15) низкого давления, при этом контактный теплообменник (19) высокого давления включает по меньшей мере одну секцию подачи воды, контактирующую с отработанными газами, и соединенную с подогревателем (21) диоксида углерода, один из входов которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (19) высокого давления.

4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что линия (20) подачи диоксида углерода в камеру сгорания (7) выполнена с возможностью подачи диоксида углерода в эту камеру сгорания (7) насосом-регулятором (5) через подогреватель (21) диоксида углерода и рекуперативный охладитель (11) отработанных газов, линия (13) подачи воды в камеру сгорания (7) выполнена с возможностью подачи воды из контактного теплообменника (15) низкого давления в эту камеру сгорания (7) насосом-регулятором (6) через другой рекуперативный охладитель (22) отработанных газов, кроме того подача воды через по меньшей мере две секции (29, 30) подачи воды контактного теплообменник (15) низкого давления обеспечивается циркуляционным насосом (23), вход которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (15) низкого давления, а подача воды через по меньшей мере одну секцию подачи воды контактного теплообменника (19) высокого давления обеспечивается циркуляционным насосом (24), вход которого соединен с одним из выходов для воды контактного теплообменника (19) высокого давления, при этом линии (8, 10) подачи кислорода и СПГ также включают насосы-регуляторы (2, 4), а парогазовая турбина (12) соединена с электрогенератором (14).

5. Способ работы установки для выработки тепловой и механической энергии, заключающийся в том, что:

в камере сгорания (7) сжигают сжиженный природный газ (СПГ) при избытке кислорода, которые, проходя по линиям (10, 8) подачи СПГ и кислорода от источников СПГ и кислорода через конденсатор (3) диоксида углерода, охлаждают отработанные газы до температуры конденсации диоксида углерода, а проходя через теплообменники (9) подогрева СПГ и кислорода, охлаждают воду, которую подают в контактный теплообменник (15) низкого давления для охлаждения отработанных газов,

в камеру сгорания (7) по линии (20) подачи диоксида углерода из конденсатора (3) диоксида углерода подают диоксид углерода через подогреватель (21) диоксида углерода, где он охлаждает воду, которую подают в контактные теплообменники (15, 19) низкого и высокого давления, направляя диоксид углерода далее по линии (20) подачи диоксида углерода через рекуперативный охладитель (11) отработанных газов, его нагревают перед подачей в камеру сгорания (7), также в камеру сгорания (7) подают воду по линии (13) подачи воды из контактного теплообменника (15) низкого давления через другой рекуперативный охладитель (22) отработанных газов,

газы, полученные в результате сгорания, из камеры сгорания (7) подают на парогазовую турбину (12), после которой их подают во вторую камеру сгорания (1), в которую по линии (10) подачи СПГ подают СПГ, прошедший теплообменник (9) подогрева СПГ, и подают содержащие кислород газы из конденсатора (3) диоксида углерода по линии отвода несконденсированных газов, далее во второй камере сгорания (1) полученную смесь сжигают, после чего отработанные газы направляют через рекуперативные охладители (22, 11) отработанных газов в контактный теплообменник (15) низкого давления, где за счет охлаждения конденсируют часть воды из отработанных газов, далее компрессором (18) повышают давление отработанных газов и подают в контактный теплообменник (19) высокого давления, где конденсируют оставшуюся часть воды из отработанных газов,

после этого отработанные газы подают в конденсатор (3) диоксида углерода, где их охлаждают в том числе и холодильной установкой (28) до температуры конденсации диоксида углерода.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что содержащие кислород газы из конденсатора (3) диоксида углерода по линии отвода несконденсированных газов подают во вторую камеру сгорания (1) через теплообменник (25) подогрева несконденсированных газов.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что из контактного теплообменника (15) низкого давления воду для охлаждения отработанных газов подают к по меньшей мере одной (30) из по меньшей мере двух секций контактного теплообменника (15) низкого давления через подогреватель (26) сетевой воды, а к по меньшей мере одной другой (29) секции - через теплообменники (9) подогрева кислорода и СПГ, теплообменник (25) подогрева несконденсированных газов и подогреватель (21) диоксида углерода, при этом из контактного теплообменника (19) высокого давления воду для охлаждения отработанных газов подают к по меньшей мере одной секции контактного теплообменника (19) высокого давления через подогреватель (21) диоксида углерода, а излишки сжиженной воды и диоксида углерода выводят из установки.